I en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports blev todimensionelle biokompatible og elastiske plasmoniske kontaktlinser fremstillet ved hjælp af polydimethylsiloxan (PDMS).
Forskning: Todimensionelle biokompatible plasmakontaktlinser til farveblindhedskorrektion.
Her blev et billigt basisdesign til at korrigere rød-grøn farveblindhed designet og testet baseret på mild nanolitografi.
Menneskets farveopfattelse er afledt af tre kegleformede fotoreceptorceller, lange (L), mellemstore (M) og korte (S) kegler, som er afgørende for at se røde, grønne og blå toner, med en spektral følsomhed på maksimalt 430 hhv. 530 og 560 nm.
Farveblindhed, også kendt som farvesynsmangel (CVD), er en øjensygdom, der hindrer påvisning og fortolkning af forskellige farver af tre fotoreceptorceller, der fungerer i normalt syn og fungerer i henhold til deres spektrale følsomhedsmaksima. Denne øjensygdom, som kan være sammensnørende eller genetisk, er forårsaget af et tab eller defekt i keglefotoreceptorceller.
Skematisk diagram af fremstillingsprocessen af den foreslåede PDMS-baserede linse, (b) billeder af den fremstillede PDMS-baserede linse og (c) nedsænkning af den PDMS-baserede linse i HAuCl4 3H2O guldopløsning til forskellige inkubationstider. © Roostaei, N. og Hamidi, SM (2022)
Dikroisme opstår, når en af de tre keglefotoreceptorcelletyper er fuldstændig fraværende;og er klassificeret som proteoftalmi (ingen rød kegle fotoreceptorer), deuteranopia (ingen grøn kegle fotoreceptorer) eller trikromatisk farveblindhed (mangel på blå kegle fotoreceptorer).
Monokromaticitet, den mindst almindelige form for farveblindhed, er karakteriseret ved fraværet af mindst to keglefotoreceptorcelletyper.
Monokromater er enten fuldstændig farveblinde (farveblinde) eller har kun blå keglefotoreceptorer. En tredje type unormal trikromati opstår, hvis en af keglefotoreceptorcelletyperne ikke fungerer.
Afvigende trikromati er opdelt i tre typer baseret på typen af keglefotoreceptordefekt: deuteranomaly (defekte grønne keglefotoreceptorer), protanomaly (defekte rødkeglefotoreceptorer) og tritanomali (defekte blå keglefotoreceptorer) fotoreceptorceller).
Protaner (protanomaly og protanopia) og deutans (deuteranomaly og deuteranopia), almindeligvis kendt som protanopia, er de mest typiske typer af farveblindhed.
Protanomali er de spektrale følsomhedstoppe for røde kegleceller blåforskydne, mens følsomhedsmaksima for grønne kegleceller er rødforskudte. På grund af den modstridende spektrale følsomhed af grønne og røde fotoreceptorer kan patienter ikke skelne mellem de forskellige nuancer.
Skematisk diagram af fremstillingsprocessen af den foreslåede PDMS-baserede 2D plasmoniske kontaktlinse og (b) ægte billede af den fremstillede 2D fleksible plasmoniske kontaktlinse. © Roostaei, N. og Hamidi, SM (2022)
Selvom der har været en masse værdifuldt arbejde med at udvikle idiotsikre behandlinger for farveblindhed baseret på flere medicinske muligheder for denne tilstand, er større livsstilsjusteringer fortsat en åben debat. Genterapi, tonede briller, linser, optiske filtre, optoelektroniske briller og forbedringer på computere og mobile enheder er emner, der er dækket i tidligere forskning.
Tonede glas med farvefiltre er blevet grundigt undersøgt og ser ud til at være bredt tilgængelige til CVD-behandling.
Selvom disse briller har succes med at øge farveopfattelsen for farveblinde mennesker, har de ulemper såsom høj pris, tung vægt og bulk og manglende integration med andre korrigerende briller.
Til CVD-korrektion er kontaktlinser udviklet ved hjælp af kemiske pigmenter, plasmoniske metasurfaces og plasmoniske nanoskala-partikler for nylig blevet undersøgt.
Disse kontaktlinser står dog over for mange forhindringer, herunder manglende biokompatibilitet, begrænset brug, dårlig stabilitet, høj pris og komplekse produktionsprocesser.
Nærværende arbejde foreslår todimensionelle biokompatible og elastiske plasmoniske kontaktlinser baseret på polydimethylsiloxan (PDMS) til farveblindhedskorrektion, med særlig vægt på den mest almindelige farveblindhed, deuterokromatisk anomali (rød-grøn) farveblindhed.
PDMS er en biokompatibel, fleksibel og gennemsigtig polymer, der kan bruges til at fremstille kontaktlinser. Dette harmløse og biokompatible stof har fundet en række anvendelser i den biologiske, medicinske og kemiske industri.
I dette arbejde blev 2D biokompatible og elastiske plasmoniske kontaktlinser lavet af PDMS, som er billige og ligetil at designe, udviklet ved hjælp af en mild nanoskala litografisk tilgang, og deuteronkorrektion blev testet.
Linserne er lavet af PDMS, en hypoallergen, ikke-farlig, elastisk og gennemsigtig polymer. Denne plasmoniske kontaktlinse, baseret på fænomenet plasmonisk overfladegitterresonans (SLR), kan bruges som et fremragende farvefilter til at korrigere deuteron-anomalier.
De foreslåede linser har gode egenskaber såsom holdbarhed, biokompatibilitet og elasticitet, hvilket gør dem velegnede til farveblindhedskorrektion.
Indlægstid: 23-jun-2022
